有色金屬礦山采選廢水處理

曹天忠

【摘 要】有色金屬礦山的廢水是采礦和選礦過程中的重要產(chǎn)物。作為一種工業(yè)垃圾，它有著巨大的危害性。但是同時(shí)它還可以轉(zhuǎn)化為一種資源，使它充滿著非常大的利用的潛力。本文主要對(duì)有色金屬礦山的廢水來源和危害性進(jìn)行了分析，對(duì)中和法和硫化物沉淀法進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，對(duì)離子交換法和微生物法進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并且指出了應(yīng)該采用多種方法綜合處理有色金屬礦山的廢水。

【關(guān)鍵詞】有色金屬礦山 廢水來源 處理方法

礦山開采增加了地球化學(xué)過程的強(qiáng)度，劇烈改變著礦體周圍的地球化學(xué)特征，給環(huán)境帶來了極大的危害。礦山廢水是造成礦山環(huán)境破壞的主要因素之一，因此，開展礦山廢水的管理與資源化研究對(duì)于保護(hù)礦山環(huán)境有著重要的意義。本篇文章是在對(duì)有色金屬礦山廢水的來源和危害以及各種處理方法的討論中，來期望最終可以尋找出技術(shù)可行而且經(jīng)濟(jì)合理的處理方法。

1 有色金屬礦山廢水的來源

選礦廢水的第一個(gè)來源是在碎礦的過程中采用濕式除塵排水法所利用到的水，在進(jìn)入到了下一個(gè)程序的時(shí)候，清理碎礦和篩分車間以及礦石轉(zhuǎn)運(yùn)站的地面就會(huì)產(chǎn)生許多沖洗水，因?yàn)檫@一部分的水里面含有許多的礦石顆粒因此成為廢水的一項(xiàng)重要組成。有色金屬的選礦廢水的最大的源頭其實(shí)是選礦工藝在運(yùn)用的過程中所產(chǎn)出的廢水，這其中包括選礦的工藝流程中排出的尾礦廢水以及精礦的篩選過程中的濃密池溢流水等。 另一個(gè)廢水的來源為選礦車間里車間的清洗和維護(hù)需要的水，這種包括對(duì)設(shè)備和地板等的清洗產(chǎn)生的廢水。另外設(shè)備的冷卻過程也會(huì)產(chǎn)生廢水，因?yàn)樵诶鋮s的過程中水和設(shè)備的接觸使水中溶解了很多的礦物成分和化學(xué)物質(zhì)。在整個(gè)的采礦和選礦的過程中需要進(jìn)行冷卻的設(shè)備有碎、磨礦設(shè)備等等，此種廢水的溫度高，而且與其他相比較來說所含有的污染物并不是很多，因此這不是有色金屬選礦的廢水需要處理的重點(diǎn)。

2 有色金屬礦山廢水的危害

礦山廢水產(chǎn)生的危害性，包括對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和對(duì)生物體的毒害，主要是因?yàn)樗嵛廴疽约爸亟饘傥廴?。由于礦山酸性的廢水有大量排入了河流和湖泊，令水體的酸堿值發(fā)生了變化，使細(xì)菌以及微生物的生長(zhǎng)受到了抑制，進(jìn)而影響了水生物的生長(zhǎng)，更為嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致魚蝦發(fā)生死亡、水草的生長(zhǎng)停止甚至?xí)劳?；另外天然水體由于長(zhǎng)期受到酸的污染，令水質(zhì)和附近的土壤發(fā)生酸化，嚴(yán)重影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng)，從而破壞了生態(tài)環(huán)境。而且礦山廢水包含重金屬離子以及其他金屬離子，這些離子通過滲透和滲流等方法進(jìn)入了環(huán)境，令水體污染。在經(jīng)過沉淀和吸收以及氧化還原等作用后，并且在水體中發(fā)生遷移和變化，從而最終影響到人體的健康以及水生物的生長(zhǎng)。

3 有色金屬礦山廢水的處理

有色金屬選礦廢水處理是人們一直在研究的問題，伴隨著有色金屬的采礦、選礦工藝的產(chǎn)生而產(chǎn)生。直到今日，選礦廢水處理技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，新的選礦廢水技術(shù)方法與模式層出不窮，但在其中重要的方法與模式有以下幾種，我們列出如下。

3.1中和法

中和法的原理就是向酸性的污水中加入中和劑，令重金屬離子和OH-反應(yīng)，生成了難溶在水中的氫氧化物沉淀，令污水凈化的方法。經(jīng)常使用的中和劑為石灰以及石灰乳等。用石灰或者石灰石來作為中和劑，一般有以下三種工藝流程。其一為把石灰配制為石灰乳然后投入到反應(yīng)溝并流入反應(yīng)池，再通過沉淀池進(jìn)行沉淀后把中和反應(yīng)產(chǎn)生的生成物除去；其二為把石灰石放置在滾筒里，根據(jù)滾筒的旋轉(zhuǎn)來擴(kuò)大酸性水和石灰石的接觸面，令中和反應(yīng)可以繼續(xù)下去；其三為把細(xì)顆粒的石灰石或者白云石裝進(jìn)中和塔，令水流自上而下的通過濾料，從而發(fā)生中和反應(yīng)。

3.2硫化物沉淀法

硫化沉淀法是通過硫化劑將廢水之中的重金屬的離子轉(zhuǎn)化成不溶或者難溶的硫化物的沉淀，隨后加入表面活性劑令沉淀物上浮的方法。經(jīng)常使用的硫化劑包括Na2S，NaHS，H2S，CaS以及FeS等，浮選的硫化物沉淀的捕收劑包括黃藥類和胺類以及兩性捕收劑等。硫化沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是：可加快固液分離速度，附著了沉淀物的氣泡的上浮速度是沉淀物下沉速度的 3～5倍；占地面積小，僅為中和沉淀法的13%～25%；處理后出水水質(zhì)好，不僅SS含量低，溶解氧含量高，而且對(duì)去除廢水中的選礦藥劑及嗅味等具有明顯效果；排出的浮泥含水率遠(yuǎn)低于沉淀法排出的泥漿，一般污泥體積比為0.1～0.5，這將給進(jìn)一步處置污泥帶來極大的方便，同時(shí)還可節(jié)省處理費(fèi)用。但硫化物沉淀法存在硫化劑成本較高，可能會(huì)產(chǎn)生新的污染物等問題。

3.3離子交換法

離子交換法主要是通過重金屬離子和離子交換樹脂產(chǎn)生離子交換，令廢水中的重金屬的濃度降低，進(jìn)而令廢水得到凈化的辦法。離子交換法的基本功能包括：去掉各種有害的重金屬離子，來應(yīng)付以后的日漸嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)；回收廢水中的有價(jià)值金屬，如金、銀、銅、鎳、鉻等；提高水的循環(huán)利用率，節(jié)約日益匱乏的水資源。

3.4微生物法

因?yàn)槲⑸锏淖陨淼耐饔靡约吧L(zhǎng)的原因，很多的微生物都具備吸收或者沉積各種的離子在其表面的親和力。所以，這將令它們可以大量地從外界收集各種的離子因而會(huì)被用在有色金屬礦山的廢水處理之中。經(jīng)過研究可以證明，氧化鐵硫桿菌以及硫氧化硫桿菌的細(xì)胞壁中包含的重金屬的離子濃度相較其周圍環(huán)境中的重金屬的離子濃度要高得多，這就說明這些細(xì)菌具有積蓄重金屬的性質(zhì)。因而，利用可以在細(xì)胞壁內(nèi)與大量的金屬離子結(jié)合而形成的硫桿菌來進(jìn)行廢水的處理，將水系中的重金屬離子除去，然后進(jìn)行回收是具有可能的。這幾年來，在有色金屬礦山的廢水治理過程當(dāng)中研究較多的有氧化鐵硫桿菌以及硫氧化硫桿菌。

4 有色金屬選礦廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

有色金屬選礦的廢水處理技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，通過觀察它的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)得到了以下的一些總結(jié)。有色金屬選礦的廢水處理的技術(shù)方法以及模式都在不斷的增加。通過上面所總結(jié)的方法可以看出，這里既有物理的方法也有化學(xué)的方法，與此同時(shí)還有生物的方法。 微生物法是這幾年來研究出的新成果，傳統(tǒng)的物理和化學(xué)的方法已經(jīng)沒有辦法滿足人們對(duì)化工企業(yè)的環(huán)境保護(hù)的高標(biāo)準(zhǔn)的需求，而微生物法則巧妙地對(duì)微生物進(jìn)行利用從而令有色金屬選礦的廢水處理的技術(shù)方法以及模式產(chǎn)生非常大的變革。向和選礦工藝的改造相互結(jié)合的方向進(jìn)行發(fā)展。我們?cè)趯ふ腋鞣N的廢水處理方法和模式的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，與其僅僅在原來的選礦的工藝流程中尋找方法還不如來徹底的改良我們的選礦工藝的流程本身進(jìn)而和廢水的處理方法相互適應(yīng)。

5 結(jié)語

對(duì)于礦山廢水，從廢水預(yù)防、廢水資源化、廢水日常管理等方面，加強(qiáng)對(duì)廢水的管理，可以實(shí)現(xiàn)降低廢水產(chǎn)生量，減少廢水和重金屬的排放量，杜絕礦山廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和對(duì)生物體的毒害。

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